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中国区域大气CO2特征及源汇分析研究

2020-12-02阅读(944)

中国区域大气CO2特征及源汇分析研究

论文摘要

近年来,温室气体在大气环境中的累积量越来越多,引发了许多的环境问题以及潜在的危害,CO2作为主要的温室气体之一,它的大量增加与人们的生活息息相关。为了减少碳排放,许多科学家们在努力的建立CO2监测网,研究CO2的时空分布规律以及其驱动因素。目前,在世界范围内,不仅有GAW的大气监测站,而且还有TCCON建立的观测平台。除此之外,还有星载高光谱温室气体监测卫星,目前,正在运行的温室气体监测卫星有GOSAT、GOSAT-2、OCO-2、Tansat,为我们提供了高精度的数据产品。本文中主要以瓦里关、上甸子、国王公园、鹿林为研究对象,获取瓦里关大气本底站区域范围内GOSAT与OCO-2卫星数据,验证卫星数据的精确度,通过香港鹤咀站数据对各站数据进行验证,得出中国地区CO2的变化趋势为季节性波动增长的趋势。从碳循环的角度获取碳源与碳汇的数据以及Carbon Tracker的模拟数据,分析大气本底站的碳源与碳汇随季节的变化的规律,然后利用碳源与碳汇数据对Carbon Tracker的模拟数据进行验证。结论如下:（1）分析了卫星数据与地面监测数据进行验证的相关性分析,得出卫星数据与地面监测数据的相关性系数为0.482,而两组地面观测数据的相关性系数高达0.981。（2）对四个站点时间序列的CO2浓度随季节的变化特征进行对比分析,WLG、LIN远离居住区CO2随季节的变化特征稳定,波峰出现在春季,波谷出现在夏季。SDZ、HKO受到城市居住区影响较大,分布不规律。并通过香港鹤咀站数据对四个地面基站地区的规律验证总结得出,中国地区CO2浓度随季节的变化特征。（3）对四个大气本底站的碳源进行对比分析,发现bio-flux中BB、NPP、Rh三个要素中,NPP与Rh随时间变化基本规律一致,即从1月开始至夏季的8、9达到峰值,之后逐渐降低。bio-flux基本符合5-9月为碳汇区,其余月为碳源区的分布规律特征。ff-flux的HKO、SDZ、WLG站最小值出现在1月,最大值出现在12月,LIN基准站的最大值出现在2月,最小值出现在5月。四站的Fire-flux最大值基本出现在秋季的9月。（4）对Carbon Tracker模拟数据验证过程中,bio-flux曲线的相关性较差,相关性最大为0.5869。ff-flux曲线的相关性良好,相关性最大值达0.9785,最小值也达到了0.6361,fier-flux曲线的相关性良好,相关性最大值达0.8124,最小值也达到了0.6824。

论文目录

  • 摘要
  • abstract
  • 第一章 绪论
  •   1.1 研究背景
  •   1.2 研究依据及意义
  •   1.3 研究目的
  •   1.4 国内外研究现状
  •     1.4.1 国内研究现状
  •     1.4.2 国外研究现状
  •   1.5 研究内容
  • 第二章 数据来源与预处理
  •   2.1 GOSAT卫星数据
  •     2.1.1 GOSAT卫星简介
  •     2.1.2 GOSAT卫星数据算法
  •     2.1.3 GOSAT卫星数据预处理
  •   2.2 OCO-2卫星数据
  •     2.2.1 OCO-2卫星简介
  •     2.2.2 GOSAT卫星数据算法
  •     2.2.3 OCO-2卫星数据预处理
  • 2数据'>  2.3 基于大气本底站的XCO2数据
  •     2.3.1 瓦里关全球大气本底站
  •     2.3.2 上甸子大气本底站
  •     2.3.3 台湾鹿林大气本底站
  •     2.3.4 香港国王公园大气本底站
  •     2.3.5 香港鹤咀大气本底站
  •     2.3.6 合肥TCCON站
  •   2.4 辅助数据
  •     2.4.1 ODIAC化石燃料排放数据集
  •     2.4.2 全球火灾排放数据集
  •     2.4.3 Carbon Tracker模拟数据集
  •   2.5 本章小结
  • 第三章 不同地区大气基准站以及卫星数据特征分析
  •   3.1 卫星测量与瓦里关本底站对比分析
  • 2年际变化特征'>  3.2 不同区域CO2年际变化特征
  • 2浓度日变化特征'>  3.3 TCCON合肥站CO2浓度日变化特征
  •   3.4 香港鹤咀大气本底站数据验证
  •   3.5 本章小结
  • 2浓度影响因素分析'>第四章 CO2浓度影响因素分析
  •   4.1 碳汇对不同区域大气本底站的分析
  •     4.1.1 bio-flux对不同区域大气本底站的对比分析
  •     4.1.2 Ffossil-flux对不同区域大气本底站的对比分析
  •     4.1.3 fire-flux对不同区域大气本底站的对比分析
  •   4.2 CarbonTracker模拟数据相关性分析
  •     4.2.1 bio-flux在不同区域大气本底站的相关性分析
  •     4.2.2 ff-flux在不同区域大气本底站的相关性分析
  •     4.2.3 fire-flux在不同区域大气本底站的相关性分析
  •   4.3 本章小结
  • 结论与建议
  •   结论
  •   建议
  • 参考文献
  • 攻读学位期间取得的研究成果
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 王振

    导师: 程继夏

    关键词: 浓度,大气本底站,时间变化,驱动因素

    来源: 长安大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 气象学,环境科学与资源利用,环境科学与资源利用

    单位: 长安大学

    分类号: X511;X16

    总页数: 70

    文件大小: 3052K

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